Nesta imagem do Telescópio Espacial Hubble, vislumbramos estrelas brilhantes e pontiagudas em primeiro plano na direção da heroica constelação do hemisfério norte ‘Perseus’, pertencentes à nossa galáxia, a Via Láctea.
Esta fotografia do Telescópio Espacial Hubble mostra a majestosa galáxia espiral UGC 2885, localizada a 232 milhões de anos-luz de distância na direção da constelação de Perseus. Várias estrelas em primeiro plano da nossa Via Láctea podem ser vistas na imagem, identificadas por seus picos de difração. A estrela mais brilhante, em primeiro plano, não pertencente a UGC 2885, ‘bombardeia’ o disco da galáxia. Essa galáxia foi apelidada de “galáxia de Rubin”, em homenagem à astrônoma Vera Rubin (1928 – 2016), que estudou a taxa de rotação da galáxia em busca de matéria escura.
Entretanto, em destaque, ao centro, está a UGC 2885, uma portentosa galáxia espiral gigante que reside a cerca de 232 milhões de anos-luz de distância. Com cerca de 800.000 anos-luz de diâmetro em comparação com o diâmetro da Via Láctea de ~100.000 anos-luz ou mais, a UGC 2885 tem cerca de 1 trilhão de estrelas, ou seja, cerca de ~10 vezes mais estrelas do que a Via Láctea.
UGC 2885 faz parte de uma ampla investigação para entender como as galáxias podem crescer para tamanhos tão enormes. UGC 2885 também fez parte do interessante artigo “An Interesting Voyage” (Uma Viagem Interessante) e do estudo pioneiro da astrônoma Vera Rubin sobre a rotação de galáxias espirais. O trabalho de Vera foi pioneiro em demonstrar de forma convincente a presença dominante da matéria escura no Universo. [ em Portugal; matéria negra ]
Vera C. Rubin trabalhando no Observatório Lowell em Flagstaff Arizona, 1965 (créditos: Washington Times/Zuma)
Quem é Vera C. Rubin?
A astrônoma Vera Florence Cooper Rubin mudou a maneira como pensamos a respeito do Universo, mostrando que as galáxias são compostas principalmente por matéria escura [negra].
Em uma noite seca e clara no Observatório Kitt Peak nas montanhas do sul do Arizona, Vera Rubin observou de perto os espectros das estrelas na Galáxia de Andrômeda para determinar suas velocidades. As condições para observação eram perfeitas – o único problema era o calor que subia pelo Deserto de Sonora que se encontrava lá em baixo. Rubin alternava entre comer casquinhas de sorvete e revelar as exposições feitas por seu colega, Kent Ford, no deck de observação. Foi a primeira noite bem-sucedida determinando a velocidade com que as estrelas da galáxia giram em torno de seu centro (o que os astrônomos chamam de curva de rotação). Na ocasião, em 1968, os movimentos das galáxias ainda eram um mistério.
Rubin, anos depois, em um relato escrito de sua vida, lembrou:
As surpresas vieram muito rapidamente. No final da primeira noite, ficamos intrigados com a forma da curva de rotação. Vera Rubin
A curva de rotação era plana, o que significa que as estrelas nas espirais externas da galáxia estavam orbitando na mesma velocidade que as estrelas próximas ao centro. Mais alarmante, as estrelas nas espirais externas estavam orbitando tão rápido que deveriam ter se separado. A massa de estrelas visíveis não era suficiente para manter a galáxia unida. Havia uma quantidade extraordinária de matéria faltando.
A Galáxia de Andrômeda se tornou a primeira de muitas galáxias com curvas de rotação inexplicáveis, que Rubin observou com Ford. As décadas de descobertas de Rubin revelaram que havia muito mais no universo do que aparenta. O cosmos estava repleto de matéria escura.
Descobrindo a escuridão
O astrônomo suíço Fritz Zwicky propôs pela primeira vez a existência da matéria escura em 1933, após observar o movimento das galáxias no Aglomerado de Coma. O aglomerado de galáxias que ele observou deveria ter se separado se não houvesse massa adicional mantendo-os juntos. Na falta de mais evidências, sua ideia foi rapidamente descartada pela comunidade científica.
Graças em grande parte ao trabalho de Rubin, os cientistas agora julgam que apenas cerca de 20% da matéria no universo é visível. Os outros 80% são matéria escura.
Mas o que é matéria escura?
Regina Caputo, astrofísica do Goddard Space Flight Center da NASA, responde:
Não sabemos. Sabemos o que não é. Não é feita de matéria ‘normal’ como prótons, nêutrons, elétrons ou neutrinos. Sabemos que é estável. Sabemos que não é carregado. Temos uma gama de massas que pode ser. Mas além disso, ainda não descobrimos. Regina Caputo
Inspirada por Rubin, Caputo passou a maior parte de sua carreira tentando detectar a matéria escura. Ela atualmente usa observações de raios gama do Telescópio Espacial de Raios Gama Fermi para encontrar sinais de matéria escura no coração das galáxias.
Os primeiros anos de Rubin
A afinidade de Rubin com a astronomia começou em uma idade jovem. Ela nasceu em 23 de julho de 1928, filha de dois pais imigrantes judeus que encorajaram os interesses científicos de Rubin desde o início. Seu pai a ajudou a construir um telescópio de papelão, que ela usava para fotografar o movimento das estrelas. Sua mãe convenceu a bibliotecária a deixar Rubin pegar os livros de ciências da secção adulta da biblioteca local. Mas foi principalmente a curiosidade eterna de Rubin que a motivou.
Por volta dos 12 anos, eu preferia ficar acordada e observar as estrelas do que dormir (disse Rubin em uma entrevista com Alan Lightman em 1989). Comecei a aprender. Comecei a ir à biblioteca e ler. Mas inicialmente, apenas observei as estrelas a partir do meu quarto. Não havia nada tão interessante na minha vida quanto observar as estrelas todas as noites. Vera Rubin
Sua ânsia de aprender sempre ofuscou a solidão que sentia como mulher no campo da astronomia. De acordo com o Museu Americano de História Natural, Rubin foi a única aluna de astronomia em sua turma de graduação em 1948 no Vassar College, só para mulheres, em Nova York. Quando ela tentou se inscrever em Princeton para fazer pós-graduação, eles a recusaram porque o programa de astronomia não aceitava alunas. Imperturbável, ela frequentou as universidades de Cornell e Georgetown para fazer pós-graduação.
Em Georgetown, ela teve que equilibrar família e pesquisa. Com um filho para cuidar e outro a caminho, ela começou o doutorado fazendo aulas à noite. Seu marido, Robert Rubin, a levaria para a universidade, esperando no carro enquanto ela estudava.
Anos mais tarde, ela se tornaria a primeira mulher autorizada a observar no famoso Observatório Palomar – o mesmo observatório que Fritz Zwicky usou para observar o Aglomerado de Coma. Vendo que o único banheiro no observatório estava marcado como ‘MEN’, ela desenhou uma mulher de saia e colou sobre a porta.
A pesquisa de Rubin durante o início de sua carreira não foi aceita por seus colegas. Sua tese de mestrado sobre os movimentos em larga escala das galáxias foi controversa. Sua tese de doutorado foi amplamente ignorada.
Querendo evitar áreas de pesquisa mais competitivas ou controversas, Rubin começou a pesquisar a rotação das galáxias. Isso levou Rubin a um cargo permanente na Carnegie Institution em Washington DC, onde conheceu e se juntou a Kent Ford nas pesquisas.
Vera C. Rubin em seu escritório na Carnegie Institution of Washington, em Washington DC, a 14 de janeiro de 2010. Crédito da imagem: Linda Davidson/The Washington Post via Getty Images
O legado de Rubin
Rubin continuou sua pesquisa revelando a presença de matéria escura [negra] em numerosas galáxias durante o restante de sua carreira. A quantidade crescente de evidências de sua pesquisa tornaria inegável o caso da matéria escura.
Em reconhecimento às suas contribuições para a astronomia, ela foi eleita para a Academia Nacional de Ciências em 1981. Em 1993, o presidente Bill Clinton concedeu-lhe a Medalha Nacional de Ciências. Embora tenha sido negligenciada pelo comitê do Nobel, ela foi e continua sendo uma inspiração para as mulheres na ciência.
Eu realmente me identifiquei com as lutas dela para conseguir uma posição permanente. Ela pulou de emprego em emprego por mais de uma década. No entanto, sua luta me inspirou a continuar pressionando, fazendo o que amo e realmente acreditando que algo vai dar certo. Agora sou cientista da NASA. Regina Caputo
Rubin faleceu no dia de Natal de 2016, aos 88 anos. Vera foi homenageada no Sistema Solar. ‘Vera Rubin Ridge’ na cratera Gale em Marte e o asteroide ‘5726 Rubin’ foram nomeados em sua homenagem. Seus quatro filhos herdaram sua curiosidade pelo Universo, cada um com seu doutorado em ciências.
Minha vida tem sido uma viagem interessante. Tornei-me astrônoma porque não conseguia me imaginar vivendo na Terra sem tentar entender como o Universo funciona. Vera Rubin, 2011
Artigos Científicos
“Rotational properties of 21 SC galaxies with a large range of luminosities and radii, from NGC 4605 (R=4kpc) to UGC 2885 (R=122kpc)” – assinado por Rubin, Vera C.; Ford, W. K., Jr. & Thonnard, N.
“The Cluster Population of UGC 2885” – assinado por Holwerda, Benne
Fontes
Hubblesite: SPIRAL GALAXY UGC 2885
APOD: Rubin’s Galaxy – Créditos da imagem: NASA, ESA, B. Holwerda (Universidade of Louisville)
“An Interesting Voyage” (Uma Viagem Interessante)
Space.com: Vera Rubin
._._.
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